我国磁性材料行业自50年代起，经过40多年的发展，已形成了门类齐全的工业体系。50～80年代，主要生产铁氧体；80年代中期逐步生产NdFeB永磁材料。同西方国家相比，研制水平较高，生产能力较大，发展速度较快。NdFeB永磁材料从80年代中后期开始发展，属国家鼓励发展的新材料，主要有烧结、粘结NdFeB及其他稀土永磁材料，已经成为国民经济各产业，尤其是电子和汽车工业的一种不可替代的基础材料，其种类繁多，广泛用于电子、汽车、计算机、电力、机械、能源、环保、国防、医疗器械等众多领域，又是节能、节材、节汇及出口创汇的产品，带动着各行业的发展。

一、NdFeB永磁材料的现状

    NdFeB永磁材料由于3个主要性能指标显著高于铁氧体，H_CB和(BH)_max也显著高于AlNiCo合金而倍受欢迎，发展速度很快。10年来，我国永磁材料行业有了长足的发展，产品大体分为烧结Nd-Fe-B永磁材料、粘结NdFeB永磁材料和交换耦合永磁材料（纳米晶体混合物）。

1．烧结NdFeB永磁材料

    烧结NdFeB永磁材料的生产技术及规模有了很大的提高。近年来，北方不少地区相继建设了永磁材料生产企业，但多数企业采用了烧结法中落后的工艺，70%左右的厂家只能够生产N38以下的产品，部分厂家已开发出N40～45，35H，33SH，27UH等高档次产品，N40，N42也有格少数厂家能够小批量生产，且生产规模大部分为20～50t，产品主要应用于家电、仪表、医疗器械、电子等行业。由于受生产规模的影响，成本较高，而价格因产品档次低，不能与成本同步提升，从而影响了经济效益的提高，阻碍了行业的进一步发展。

2．粘结NdFeB永磁材料

    首先，粘结NdFeB永磁材料的发展相对滞后，其关键并非在于研究和开发与国外企业的差距大，研究成果的转化遇到了资金、观念等方面的制约，而且快淬设备有赖于进口，这是制约粘结NdFeB永磁材料发展的主要因素。其次，美国MQI公司拥有覆盖北美洲、欧洲及日本的快淬磁粉专利，基本垄断了世界的快淬NdFeB磁粉供应，而其MQP磁粉价格很高，致使粘结磁体生产企业得不到应有的效益，阻碍了粘结NdFeB永磁材料行业的发展。再者，国内磁粉厂家的产品性能一致性和稳定性较差，并且资金短缺，缺乏必要的库存，影响了磁体厂家生产的正常运转。

    由于粘结NdFeB磁体具有优异的磁性和可加工性，已成为汽车、通信、计算机、电子、电器等产业的关键元件，其市场需求量大增。据有关部门预计，2001年全球对粘结NdFeB磁体的需求量是2 800t左右。目前，我国的产量仅占全球总产量的8%。粘结NdFeB磁体的市场前景十分看好，又属国家鼓励发展的产品。预计，国内不久将会有相当量的粘结NdFeB永磁材料生产能力形成。但该工艺所配置的设备和流动资金需较大的投资，同时，生产条件、产品开发研制、产品应用技术研究等生产要素和条件不具备，将限制该行业的发展速度。

3．交换耦合永磁材料

    交换耦合永磁材料是一种以软磁相为主的永磁材料，从矫顽力的形成机制分类来看，是一种崭新的永磁材料，其材料中晶粒的大小与畴壁的厚度很接近，软磁相与硬磁相晶粒边界的交换和相互作用在矫顽力的形成上起着关键性的作用。近年来，日本住友特殊金属公司研究开发部S. Hirosawa和H. Kanekiyo对交换耦合永磁材料进行了较系统的研究，但还没有投入工业化生产。

二、NdFeB永磁材料的发展途径

   目前，烧结、粘结、交换耦合等永磁材料都处于快速发展的不同阶段，其产品各有特性，应用范围既有交叉，又有特殊领域。就NdFeB永磁材料而言，笔者认为应通过以下几种途径进一步开发与研究。

1．烧结NdFeB永磁材料

1）提高烧NdFeB磁体中磁性相的磁化强度。

    大量的实践证明，除元素Co以外，用任何元素置换Nd₂Fe₁₄B中的Nd或Fe都会导致磁性相磁化强度的降低。但烧结NdFeB中用Co置换部分Fe后在晶粒边界会生成非磁相Nd₃Co，使磁性相比例减少，故用加Co的方法增加磁性相的磁化强度不能被有效地利用。实际上要尽量减少原材料的有害杂质（如C，Si等）的含量，从而使烧结NdFeB中磁性相的磁化强度由于杂质引起的降低减少到最低限度。总之，要在原材料的纯度上下功夫。

2）使NdFeB磁体的密度接近理论密度值

3）增加烧结NdFeB磁体中磁性相的体积比，使非磁性相的体积比例降到最低。

    为了实现上述要求，应使烧结NdFeB成分接近Nd₂Fe₁₄B单项的组成，NdFeB单相中Nd占的重量百分比约为26.7%。目前，国内各厂家生产烧结NdFeB磁体所用的配方中，总稀土元素所占的重量百分比为34%左右。多出的Nd，一部分生成必须的富Nd相，另一部分被氧化生成Nd₂O₃。

    通过上述分析我们可以看到，要想增加烧结NdFeB磁体中的磁性相，减少非磁性相，首先要在整个生产工艺中防止氧化，其次在保证矫顽力足够大的前提下尽量减少富Nd相。

4）提高磁性相的取向度

    一方面在熔炼和制粉两个工艺过程中要保证每个颗粒都是单晶颗粒或准单晶颗粒。为此，熔炼后形成的铸锭要有较好的晶粒结构，粉碎后颗粒分布要窄，平均颗粒度在3μm左右为好。

    另一方面在加磁场成型的工艺过程中要有足够的磁场，并采用措施减少颗粒间的摩擦使颗粒能够克服阻力，在磁场方向排列好。

5）在保证工艺完善和设备配置先进的基础上，提高机械加工精度和电镀等后加工的技术水平。

2．粘结NdFeB永磁材料

针对粘结NdFeB永磁材料相对滞后的发展状况，应从下列途径发展。

1）提高国产磁粉的性能，改善批量生产产品性能的一致性和稳定性。

2）改进目前多数企业的压制工艺，推广应用半自动粉末冶金压机及组合模具，并创造条件，发展注塑及挤压工艺。

3）改善生产环境，特别是配套用于HDD，CD-ROM，DVD-EOM及家用电器中的微型直流主轴电机、步进电机的粘结NdFeB磁体，具有薄壁环、尺寸公差极严（±0.02～0.03mm）、磁性波动范围窄小、表面涂层光洁无疵、无尘包装等特点，必须在超净室操作。因此，应尽快改善多数企业的生产环境，提高质量管理水平和生产效率。

3．开发NdFeB永磁材料新的应用领域

    目前，不少企业在音频变压器、脉冲变压器、回扫变压器、音响、微特电机、大功率动力电机、磁悬浮轴承、电动车电机、音圈电机等产品性能的研究改进上，拟采用和正在采用NdFeB永磁材料，反过来也对永磁材料的发展起到了巨大的促进作用。

4．我国同行业大专院校、科研机构在NdFeB永磁材料的基础研究、产品开发上与国外的水平基本相当，但研究成果大量停留在实验室阶段，需加快工业化进程。与此同时，针对NdFeB永磁材料行业的工艺流程、产品特性，兼顾我国NdFeB生产企业资金短缺的实际，应开发生产水平先进的专用设备，以改变高性能设备依赖进口的局面。

三、结 语

    我国稀土元素的储量占全世界80%，有较强的资源优势，而我国NdFeB永磁材料生产企业目前的产品系列、档次均比发达国家有较大的差距，所以，必须从研究、开发、生产、装备等多个环节上大力改进和发展，才能使我国NdFeB企业与国际同行业同步发展，变资源优势为技术和质量优势，提高市场竞争能力和经济效益。

（辛琰）